[发明专利]一种驾束制导体制下多弹编队拦截目标的方法

说明书

本发明公开了一种驾束制导体制下多弹编队拦截目标的方法，通过多发导弹组成编队拦截目标，利用改进灰狼算法确定导弹与目标的最优交汇位置，将导弹与目标的交汇位置作为优化变量，将导弹编队对目标的拦截概率作为优化适应度函数，调整各枚导弹与目标的交汇位置来提高驾束制导体制对远程目标的命中精度；本发明方法能够有效提高驾束制导体制对远程目标的拦截概率。

技术领域

本发明属于导弹编队协同的技术领域，具体涉及一种驾束制导体制下多弹编队拦截目标的方法。

背景技术

现代战场环境十分复杂，能够对目标进行精确打击一直是制导弹药发展的重要方向。驾束制导体制是现代精确制导技术的重要组成部分，其基本工作原理为：导弹发射后，制导站产生制导波束，并使波束中心线始终对准目标。导弹通过弹载设备感知其在导引波束中的相对位置，产生控制指令引导导弹沿波束中心线飞行，最终击中目标。

现有的驾束制导系统难以准确拦截远程目标，主要原因为：制导站在控制制导波束跟踪目标的过程中存在目标指示误差。该误差主要包括两部分，一部分是制导站目标角跟踪装置中心线跟踪目标过程中存在的角跟踪误差和导引波束中心线与目标角跟踪装置中心线之间的误差。这使得导弹跟踪目标的线偏差会随着制导站与目标的距离增大而不断增加。例如，导弹在命中10公里外的目标时，0.5mil的指示误差会在命中平面形成5米的偏差。

现代战争对于制导武器的作战能力要求越来越高，建立一个多弹编队拦截系统从而增强驾束制导体制下导弹对于远程目标的拦截能力，对于武器研制和装备部门是十分必要的。

目前在架束制导体制下利用多发导弹编队拦截目标的武器系统中，比较成熟的是英国的“星光”导弹系统。该导弹系统采用固定的编队队形对目标进行拦截，未考虑存在目标指示误差时导弹编队的队形优化问题，因此不能获得最高的拦截概率。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种驾束制导体制下多弹编队拦截目标的方法，能够通过多发导弹组成编队拦截目标，并对导弹编队队形进行优化，调整各枚导弹与目标的交汇位置来提高驾束制导体制对远程目标的拦截概率。

实现本发明的技术方案如下：

一种驾束制导体制下多弹编队拦截目标的方法，包括以下步骤：

步骤一、制导站捕获目标，并发射导引波束跟踪目标；

步骤二、对灰狼算法进行改进，利用改进后的灰狼算法确定弹目最优交汇位置，并装订在导弹制导系统中；

步骤三、向导引波束中发射多发导弹；

步骤四、多发导弹组成编队在导引波束中飞行，各导弹与波束中心线的相对位置选取为步骤二得到的弹目最优交汇位置，编队平面保持与波束中心线垂直，整体沿波束移动，直至击中目标。

进一步地，所述对灰狼算法进行改进，改进点包括：采用Hammersley序列生成初始化种群，并通过非线性变化收敛因子提高灰狼算法的寻优能力。

进一步地，所述非线性变化收敛因子公式为：

其中，t为当前迭代的次数；T为最大迭代次数；k为非线性调节系数，k＞0。

进一步地，所述改进后的灰狼算法中的适应度函数为导弹拦截概率函数。

进一步地，通过以下步骤计算导弹拦截概率：

步骤1：随机生成n₁个满足真实目标点位置分布密度函数的真实目标点，n₁＞10000；

步骤2：统计这n₁个真实目标点位于导弹拦截覆盖区Ω内的数量n_success；则拦截概率P为：